inženjerstvo zaštite okoliša

5/24/2018 in enjerstvo za tite okoli a

1/11

Prof.dr. sc. Z. Prelec INENJERSVO ZATITE OKOLIA Poglavlje: 2(Utjecaj energetike na okoli) List: 1

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

IZVORI ENERGIJE - UTJECAJ NA OKOLI

UGLJEN

Najraireniji energent meu raspoloivim zalihama fosilnihgoriva;

U odnosu na poznate i raspoloive zalihe, zastupljenost upotronji je znatno manja u odnosu na tekua i plinovita goriva;

Veliki ekoloki utjecaji; Nepraktinosti za koritenje u irokoj potronji; Uglavnom se koristi u velikim energetskim postrojenjima

(termoelektranama) za proizvodnju elektrine energije.

- Donja toplinska vrijednost: 25 do 28 MJ/kg;- Iskoristivost u procesu proizvodnje elektrine energije: 30 do 38 %;

- Specifina potronja u elektranama: 0,33 do 0,42 t/MWh.

PREDNOSTI NEDOSTACI Velike raspoloive rezerve. Relativno jednostavna

tehnologija za konverzijuenergije.

Transport relativno siguran. Relativno niska cijena.

Ekoloki utjecaj kodiskopavanja.

Veliki utjecaj na emisiju uatmosferu.

Ostaci izgaranja (pepeo) estosadre sastojke koji zrae.


2/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

TEKUA GORIVA (NAFTA)

Imaju najveu primjenu u transportu i industriji; U elektroenergetici relativno manji udjel primjene zbog

vee cijene; Investicijska ulaganja u izgradnju termoelektrane na

tekua goriva (loivo ulje) su manja u odnosu na ugljen.

PREDNOSTI NEDOSTACI Odnos zaliha i potronje nije

bitno promijenjen tijekomposljednjih 30 godina.

Napredak tehnologije joomoguuje zadovoljenje

rastuih potreba. Velike zalihe lee u uljnim

kriljcima, ali jo nijeusavrena ekonominametoda iskoritavanja.

Znaajan utjecaj na okoli(emisija u atmosferu), alimanji u odnosu na ugljen.

Opasnost za okoli u sluajuizljevanja.

Zalihe su koncentrirane umajem broju zemalja.


3/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PLINOVITA GORIVA (PRIRODNI PLIN)

Prirodni plin - smjesa plinovitih ugljikovodika s najveimudjelom metana (75-95 %);

Toplinska vrijednost: 34 do 38 MJ /mN3; Raste njegova potronja u elektroenergetici; U elektranama s kombiniranim plinsko/parnim ciklusom

postie se velika iskoristivost ( 40 do 55 %); Emisija je bitno manja u odnosu na vrsta ili tekua goriva.

PREDNOSTI NEDOSTACI Raspoloive zalihe su

ograniene ali su poveanetemeljem novih istraivanja.

isto izgaranje.

Relativno jednostavan i jeftintransport cjevovodima.

Mala emisija staklenikihplinova (CO2, CH4).

Relativno visoka cijena. Poveane opasnosti od

eksplozije i poara.


4/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SUNEVA ENERGIJA

Toplinska snaga dozraena na Zemlju iznosi oko 1011MW:- cca 30 % se reflektira natrag u svemir,- cca 45 % se apsorbira na povrini Zemlje,- cca 25 se apsorbira u atmosferi (vodena para, oblaci).

Na fotosintezu (temelj ivota na Zemlji) troi se svega 0.1 %energije primljene od Sunca.

Prosjena suneva energija dozraena tijekom godine na

Zemljinu povrinu:- cca 1500 kWh/m2,- u junim dijelovima Zemlje - cca 2200 kWh/m2,- u sjevernim dijelovima -cca 1100 kWh/m2.

Koritenje:- za sustave grijanja,- za proizvodnju elektrine energije:

pomou sustava za koncentraciju toplinske energije, pomou foto-naponskih elija (direktna pretvorbau elektrinu energiju)

PREDNOSTI NEDOSTACI Nema emisije tetnih

sastojaka u okoli. Direktna konverzija energije. Relativno brzi pad

investicijskih ulaganja zasustave s foto-naponskimelijama.

Relativno visoka investicijskaulaganja po jedinici snage.

Energetski sustavi s relativnomalim snagama.

Velika prostorna potreba pojedinici snage:-kod termikih elektrana 23-35m2/kW;-kod foto-naponskih elektrana35-80 m2/kW.

Mogui tetni efekti zbogreflektiranja svijetlosti.

Ovisnost o vremenskimuvjetima.


5/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Nemogunost skladitenja.

NUKLEARNA ENERGIJA

Nuklearno gorivo:- izotopi urana (U238, U235) i plutonija (Pu239, Pu241).Sve faze tehnolokih postupaka - rudarenje,

- rafiniranje rude,- obogaivanje,

- izrada gorivih elemenata,- odlaganje,- prerada istroena goriva,

imaju vrlo veliki utjecaj na okoli sa moguim dalekosenimposljedicama.

PREDNOSTI NEDOSTACI Relativno male emisije u

atmosferu. Relativno velike energetske

rezerve. Relativno niski proizvodni

trokovi. Relativno velika pouzdanost

u pogonu.

Odlaganje radioaktivna

materijala tijekom pogona. Velika koliina radioaktivna

materijala nakon prestankarada elektrane.

Opasnost i strah od oteenjareaktora (topljenja jezgre).

Potrebna posebna odlagalitaradioaktivna materijala s

velikim vremenompoluraspada. Veliki porast trokova

uvjetovanih zahtjevimasigurnosti i zatite okolia.

Potencijalna opasnost odhavarije elektrane.


6/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

GEOTERMALNA ENERGIJA

Geotermalna energija - niskotemperaturna energija (tmax=2500C).

Upotrebljava se uglavnom za grijanje na mjestima gdje ona stoji naraspolaganju.

Prva elektrana za proizvodnju elektrine energije iz geotermalneenergije - Landerello (Italija), 1904.g.

Zbog ekonomskih i tehnolokih razloga, iskoritavanje geotermalneenergije ogranieno je do dubine oko 5 km.

PREDNOSTI NEDOSTACI Gotovo nepotroivi izvor

energije. Relativno niski proizvodni

trokovi. Zanemariva emisija u okoli.

Zbog niske temperature -malatoplinska iskoristivost.

Prodor raznih spojeva napovrinu otopljenih u izlaznojvodi (npr. H2S, CO2, NH3).

Ogranieno koritenjetoplinske energije na lokacijiu blizini izvorita.

Utjecaj na okoli pri izradibuotine. Naruen vizualni izgled

okoline.


7/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

HIDRO-ENERGIJA

Hidroenergija je najznaajniji izvor energije koji ustvari spada uobnovljive izvore.

Cca. 18 do 20 % svjetske proizvodnje elektrine energije proizlazi izhidroenergije.

Ukupno instalirani kapacitet hidroelektrana u svijetu je oko 650.000MW.

Prva hidroelektrana na svijetu (USA) 1882. - 12 MW.

Najvea hidroelektrana na svijetu - rijeka Pirana na granici Brazila iUragvaja - 12600 MW.

PREDNOSTI NEDOSTACI Nema oneienja vode, tla

i atmosfere. Niski proizvodni trokovi

energije. Velika pogonska pouzdanost.

Visoki investicijski trokovi. Utjecaj na ekosustav rijeke i

njene okoline. Poremeaj vizualnog efekta. Potencijalna opasnost od

valnoga udara vode u sluaju

havarije brane. Ovisnost o klimatskim

(hidrolokim) uvjetima.


8/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BIOMASA

Udio biomase (drva) u zemljama u razvoju iznosi do 35 %.

Spada u kategoriju obnovljivih izvora energije.

to se tie emisije CO2u atmosferu, smatra se neutralnom,odnosno emitirana koliina CO2kod izgaranja kompenzira sapsorbiranom koliinom CO2tijekom uzgoja biomase

djelovanjem procesa fotosinteze.

Sastav suhe drvne biomase: 45 - 55 % C, 5 - 8 % H2, 35 - 45 %O2, 0.5 - 1.5 % pepela.

Toplinska vrijednost drvne biomase (gornja): 20 - 25 MJ/kg.

PREDNOSTI NEDOSTACI Rasprostranjene raspoloive

koliine. Obnovljivi izvor energije. Moe se koristiti u obliku

vrstoga, tekuega iliplinovita goriva.

Male emisije u atmosferu. Obzirom na emisiju CO2smatra se neutralnim

izvorom.

Potrebne su velike povrineza obnovu utroene biomase.

Procesi sakupljanja,transporta i obrade biomaseproduciraju emisiju u okoli.

Tehnologija koritenjabiomase u velikim

energetskim sustavima jo jeu fazi razvoja.


9/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ENERGIJA VJETRA

Vjetar je stoljeima sluio kao izvor mehanike energije.

U novije vrijeme sve vie postaje ekonomski prihvatljiv izvorelektrine energije.

U masovnijoj su upotrebi male i srednje vjetro-elektrane snage do

1 MW.

Glavni je nedostatak:- velika promjenljivost obzirom na geografski poloaj, oblikzemljita, visinu iznad razine mora, godinje i dnevno razdoblje.

Utjecaj vjetro-elektrana na okoli:- utjecaj u fazi izgradnje (priprema terena),- naruavanje izgleda krajolika (zauzee zemljita),- utjecaj tijekom pogona (buka, elektromagnetske smetnje,utjecaj na ptice).

PREDNOSTI NEDOSTACI Niski pogonski trokovi. Nema emisije u atmosferu. Nema otpadne vode kao ni

utjecaja na okoli zbog

otpadne topline.

Tehnologija jo u fazirazvoja.

Ovisnost o vremenskimprilikama.

Znaajan vizualni efekt uokolini.

Znaajan utjecaj buke naokolinu.


10/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

GORIVE ELIJE

Sustavi za direktnu pretvorbu kemijske energije u elektrinu. Prednosti:

- uinkovitost ( nema ogranienja Drugog zakona termodinamike),- mali utjecaj na okoli (kao osnovni energent koristi se vodik),- nema klasinog procesa izgaranja pa nema ni emisije u atmosferu.

Prva goriva elija 1839. godine (sir William Grove). Intenzivni razvoj zapoeo 60-tih godina prologa stoljea za potrebe

amerikoga svemirskog programa Gemini, Apolo i Space Shuttle. Razvoj za iroku primjenu usmjeren prema automobilskoj industriji

te za manje stacionarne proizvoae energije u distribuiranojproizvodnji.

Uinkovitost gorivih elija kree se od 50 - 70 % (kogeneracijskaproizvodnja elektrine i toplinske energije).

PREDNOSTI NEDOSTACI Prikladne za distribuiranu

proizvodnju energije. Kombinirana proizvodnja

elektrine i toplinske energije. Visoka uinkovitost

proizvodnje energije. Zanemarivi utjecaj na okoli. Vrlo se intenzivno razvijaju i

usavravaju. Prikladne za sve veliine s

modulskom izvedbom. Brzo se smanjuje cijena.

Kao primarni energent koristise vodik kojega je relativnoteko skladititi.

Potreban je sustav zaproizvodnju vodika.

Generira se istosmjernaelektrina energija pa jepotreban ureaj za pretvorbu

u izmjeninu struju.


11/11


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Efikasnosti pretvorbe energije

inženjerstvo zaštite okoliša

Documents